醫(yī)學(xué)]醫(yī)用物理學(xué)04章分子動(dòng)理論-文庫吧
2024-12-22 00:33 本頁面
【正文】 體的溫度是大量分子熱運(yùn)動(dòng)的集體表現(xiàn) ,具有統(tǒng)計(jì)意義 .離開大量分子 ,溫度失去意義 . 由溫度公式 和 kTk 23?? 221 vmk ??氣體分子的平均平動(dòng)動(dòng)能只是氣體分子運(yùn)動(dòng)能量的一部分在某方面產(chǎn)生的統(tǒng)計(jì)平均效果 . 如果將原子看成質(zhì)點(diǎn) ,將分子看成是原子的剛性連接體 (剛性分子 ),則分子的動(dòng)能除平動(dòng)動(dòng)能外 ,對(duì)于雙原子分子和多原子分子還有轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能 . 分子平均動(dòng)能的計(jì)算 ,涉及自由度概念 . 五 . 能量基本公式 ? 自由度 確定某物體空間位置所需的獨(dú)立坐標(biāo)的數(shù)目 ( i ). 平動(dòng)自由度 x, y, z 平動(dòng)自由度 x, y, z 轉(zhuǎn)動(dòng)自由度 ?, ? 三及多原子分子 平動(dòng)自由度 x, y, z 轉(zhuǎn)動(dòng)自由度 ?, ?, ? 單原子分子 z x y O i = 3 i = 5 雙原子分子 z x y O z’ x’ y’ O’ ? ? x z y z x y O z’ x’ y’ O’ ? ? x z y ? i = 6 處于平衡態(tài)的理想氣體分子的平均平動(dòng)動(dòng)能為 同時(shí) 故 ? 能量均分定理 222231 vvvv ???zyxkTmmm zyx 21212121 222 ??? vvv每個(gè)平動(dòng)自由度的平均平動(dòng)動(dòng)能均為 . kT21kTm 2321 2 ?v將等概率假設(shè)推廣到轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能 ,每個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的轉(zhuǎn)動(dòng)能量相等 ,而且亦均等于 . 在溫度為 T 的平衡態(tài)下 ,氣體分子的每一個(gè)自由度 ,都平均地具有 的動(dòng)能 . 能量基本公式 (能量按自由度均分定理 )： kT21kT21處于平衡態(tài)溫度為 T 的理想氣體 ,若將氣體分子看作剛性分子 ,如果分子有 t 個(gè)平動(dòng)自由度 ,r 個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度 ,則 氣體分子的平均動(dòng)能 ： 若將分子看作非剛性分子 ,要考慮分子的振動(dòng)動(dòng)能 ,按一定的原則確定振動(dòng)自由度 . ? 氣體分子的平均動(dòng)能 分子 t r i He, Ar 3 0 3 O2, N2 3 2 5 H2O 3 3 6 CH4 3 3 6 kTikTrtk 2)(21 ????一定量理想氣體的內(nèi)能 —— 組成氣體的全部分子的平均動(dòng)能之和 . 1mol理想氣體的內(nèi)能 分子的平均動(dòng)能 一定質(zhì)量 m理想氣體的內(nèi)能 ? 理想氣體的內(nèi)能 理想氣體的內(nèi)能與其質(zhì)量、自由度、溫度成正比 . RTikTiNE 22Am o l1 ??RTiMmE 2?kTi2??伽爾頓板實(shí)驗(yàn) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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